年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑项目可行性研究报告.doc

年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑项目

可
行
性
研
究
报
告

沙洋硅业产业办
二〇一〇年十月

目 录
一、总论
二、市场预测
三、资源条件评价
四、建设规模与产品方案
五、技术方案与工艺路线
六、主要原材料、燃料供应
七、环境影响评价
八、投资估算
九、效益分析
十、结论

一、总论
1、项目名称：年处理1万吨钾长石精粉联产白炭黑项目
2、承办单位：沙洋硅业产业办
3、建设地址：沙洋硅工业园区
4、建设规模：年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑，占地面积15亩。
5、概算投资：项目总投资5000万元，其中固定投资4200万元。
6、效益分析：销售收入4200万元/a，利税1700万元/a，投资回收期3~4年。

二、市场预测
1 、产品市场供应现状
钾长石是主要含K2O 11~13%，SiO2 69~75%，Al2O311~13%的矿石，本项目综合利用钾长石生产硅酸钾并联产白炭黑，综合效益显著。利用钾长石中的SiO2 生产白炭黑是理想的选择。因为我国近年来汽车和轮胎工业、制鞋业发展快速，已经成为世界产销量第一的国家，对作为橡胶填充料的白炭黑需求也必然较快增长。据统计分析，我国2008~ 2010年白炭黑需求年增长率约10~15%。预计到2012年，国内对白炭黑的需求量为1500kt。目前国内白炭黑的生产能力只有1100kt/a，市场缺口较大。钾长石中的钾元素的利用，目前主要是用于钾肥的生产（如碳酸钾、氯化钾），利用率低，附加值小，若利用钾用于生产硅酸钾，可提高附加值。硅酸钾是重要的无机化工原料，主要用于制造彩色显像管玻宽壳、光学玻璃等，在医药、电焊条、染料、日化、食品等行业也得到广泛应用，也可作为生产沉淀白炭黑的原料。随着对计算机、彩电产品需求的不断增加，硅酸钾的需求量也将增长，预计国内今后每年将以4~ 5%的增长率递增，因此本项目生产的硅酸钾的市场前景广阔。此外，钾长石中铝的回收，可以用于生产超细硅酸铝，也可以销售给比邻的福建省最大的铝材生产企业—南平铝业有限公司，提高项目资源的综合利用。
2 、价格现状与预测
该项目可以有3个品种产品：钾长石精粉1万吨。形成最终产品为白炭黑6kt/a，硅酸钾3kt/a，其余为铝盐。钾长石精粉的价格约500~600元/t，沉淀白炭黑的价格约为4000~4500元/t，硅酸钾的价格约为2300~2500元/t，铝盐主要是三氧化铝，可以作为初级产品销售，也可提炼作为硅酸铝生产的原料，提高产品附加值。

三、资源建设条件
该项目是针对沙洋及其周边具有丰富的钾长石矿而设置的，综合利用钾长石的生产条件，在国内外已经具有相当成熟的技术，可以根据不同市场需求，生产不同产品。

四、建设规模与产品方案
年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑项目建设达产后，将最终生产白炭黑6kt/a，硅酸钾3kt/a，其余为铝盐。
该项目白炭黑的产品主要采用沉淀白炭黑的生产方法，产品执行HG/T 3062-2008国家标准。钾长石中钾的利用主要用于生产硅酸钾，粉状速溶硅酸钾为白色粉状物料，能快速溶解于水，是一种具有耐寒性，均匀性，使用运输，贮存极为方便等特点的特种泡化碱。粉状速溶硅酸钾广泛应用于耐火材料粘结剂，油田钻井液助剂及其他有特殊用途的领域。规格：可以根据客户的需要定。包装：装于内衬两只高压聚乙烯塑料袋的聚丙烯编织袋中，每袋净重25kg，外层采用于加厚包装袋。硅酸钾可直接外销，也可作为白炭黑的生产原料，其生产方法与沉淀白炭黑生产方法一样，电子工业用硅酸钾溶液执行GB-T 9394-1998国家标准 。铝盐的产品是氢氧化铝，可考虑用于生产超细硅酸铝，替代陶瓷色料的钛白粉，或用于无机纤维纸的生产无机硅酸盐复合保温材料。

五、技术方案与工艺路线
1、生产方法
（1）钾长石工艺是钾长石经过两级粉碎，经孔径6 mm和4 mm筛子分别简易筛选可得到高纯度的钾长石矿物, 含量达92 %以上, 含铁量0.3~0.8 %，再经过湿法强磁选，使精粉含铁量£0.2%。利用钾长石精矿粉与添加剂碱混合进行高温锻烧，使大部分的钾和硅生成可溶性的钾硅酸盐。水浸使大部分钾和硅溶于水，得到分离，然后从溶液中分离回收钾和硅，用于生产硅酸钾。未溶出的加入盐酸则生生成可溶于水的氯化物留在溶液中, 过滤偏硅酸便分出去， 溶液中的铝、钾、钙、镁可用氨水调pH 值，使铝生成氢氧化铝而与钾、铵、钙、镁分离，分离铝后溶液中的有益组分钾、铵等通过浓缩制取钾、氮复合肥。（2）沉淀白炭黑生产方法（略）；（3）硅酸钾的生产方法与硅酸钠的生产方法是一样的，即纯碱与钾盐通过窑炉熔融反应，水脆即得硅酸钾产品。
2、工艺路线

图54 钾长石综合利用工艺流程图
3、技术来源：中南工业大学矿物工程系有成套的技术转让，设备是常规设备。
六、主要原材料、燃料供应
表49 年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑的原料消耗
原料或燃料
质量标准
需用量（kt/a）
采购地
运输方式
钾长石精粉
行业标准
10
沙洋
传送带
盐酸
GB 320-2006
5
三河
罐车
氢氧化钾
GB/T3688-2000
8
外购
汽车或罐车
硫酸
GB11198.1-1989
3

罐车
蒸 汽
0.4-0.6MPa
12
自给
管道

七、环境影响评价
从工艺过程可知，钾长石在利用和生产过程中主要的污染物是酸性废水，可以通过中和达到排放标准。同时，工艺过程中使用到强酸，注意生产过程的工艺控制，避免跑冒滴漏。本项目将通过环保投资建设，采用先进的污染防治措施，实现对整个厂生产全过程各污染环节的控制，污水处理后循环利用，粉尘使用效率高的除尘器，确保各主要污染物达标排放，尾气排放达到《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的2级标准，粉尘排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中的2级标准，废水处理达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅳ级标准，噪声符合《声环境质量标准》（GB3096-2008）中的3级标准。经过处理，排放废气、废水均能符合标准，厂界噪声符合标准要求，并投入加强绿化，美化环境，净化空气，衰减噪声，既满足了行业要求，又保护了环境和周围人群的健康。

八、投资估算
年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑的投资估算如下。
表50 年处理1万吨钾长石精粉并联产白炭黑的投资估算
总投资/万元
设备购置/万元
建筑投资/万元
设备安装及其他工程费用/万元
流动资金/万元
5000
3600
380
220
800

九、效益分析
1、经济效益
该项目年经济效益估算表51所示。
表51 项目年经济效益估算表
效益名称
销售收入
成本费用
产品税金
投资回收期
投资利润
效益数额/万元
4200
2500
289
3~4
1411
2、社会效益
本项目充分利用本地丰富钾长石资源，其优质资源是转化为产品和产业优势的保障，将促进企业和地方的经济发展，解决城镇职工的就业。该项目符合国家产业政策和地方经济发展规划，是沙洋硅产业的配套项目，对促进地方硅资源的充分高效利用，推进资源节约、综合利用和环境保护，社会效益显著。

十、结论
1、本项目中采用的工艺技术先进可靠，生产安全，消防、环保、劳动安全卫生符合国家各项标准规范。
2、本项目的建设符合国家节约资源大政要求。国家主管部门已将硅酸钙板列为重点发展项目；符合福建城乡统筹发展规划；符合三河硅产业发展规划。
3、通过基本的分析和论证，本项目经济合理、可行，具有良好的经济效益和社会效益。

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